2 Preguntas Propuestas
Física A) 10 kg
Estática II
B) 19 kg 1.
El gráfico muestra un collarín liso de 3 kg y un bloque de 7,5 kg en reposo, entonces, el resorte de rigidez 300 N/m, está ...
g=10 m/s
2
C) 21 kg D) 20 kg E) 25 kg 4.
La barra de 12 kg de masa permanece en reposo apoyado sobre una superficie inclinada y
16º
una balanza. Si la balanza registra una lectura de 35 N, determine el módulo de la fuerza de contacto en el punto A. ( g=10 m/s 2)
A) comprimido 3 cm. B) estirado 6 cm. C) estirado 3 cm. D) estirado 15 cm. E) comprimido 15 cm. cm. 2.
3
g
1
liso
A
Si el sistema mostrado se encuentra en equilibrio, determine m A / m B. Considere que la polea móvil es ideal y las superficies son lisas.
A) 85 N B) 70 N C) 50 N
( A) A)
D) 60 N
g
30º
E) 90 N 5.
( B) B)
Si el resorte de rigidez 120 N/m se encuentra deformado 50 cm, determine la masa de la barra homogénea. ( M : punto medio de la barra)
A) 2 D) 5
B) 3
C) 4 E) 6 37º
3.
Si el sistema mostrado permanece en equilibrio, ¿cuál es la mínima masa que podría tener el bloque A? ( g=10 m/s2; m B=20 kg)
g=10 m/s2 M
A) 3,6 kg
A B
B) 2,4 kg
D) 5,6 kg
C) 4,8 kg E) 7,2 kg
2
Física 6.
¿Cuál es la medida del ángulo a para que el sistema que se muestra permanezca en equilibrio?
g
50º
α
32º M
16º
m
m
A) 4,5 kg D) 6,5 kg
A) 50º B) 80º
C) 15 kg E) 7,2 kg
D) 75º
El gráfico muestra una placa rectangular homogénea en reposo. Si la masa de la placa es 7,2 kg, determine el módulo de la fuerza del
E) 45º
piso sobre la placa. ( g=10 m/s 2; 3 AB=4 BC )
La masa de la barra BC es es de 2,5 kg y el siste-
A) 72 N
ma se encuentra en reposo. Si la barra AB es
B) 21 N C) 42 N D) 25 N E) 75 N
9.
C) 60º
7.
B) 7,5 kg
de masa despreciable, determine el módulo de la reacción en la articulación y la lectura del 2
dinamómetro ideal. ( g=10 m/s )
A liso
g D B
g
37º
C
A 53º 37º
C B
10.
El sistema mostrado en el gráfico permanece en equilibrio. Si la lectura del dinamómetro es 50 N, determine el módulo de la fuerza de contacto entre las esferas homogéneas. ( g=10 m/s2)
A) 10 N; 20 N B) 20 N; 15 N
A) 5 10 N B) 10 5 N
C) 15 N; 20 N D) 25 N; 30 N E) 20 N; 25 N 8.
La barra homogénea que se muestra en el
C) 10 10 N D) 40 N E) 30 N
g
3 kg
37º
1 kg
gráfico permanece en la posición mostrada. Si el dinamómetro ideal registra una lectura de 72 N, determine la masa de la barra. ( g=10 m/s2) 3
liso
Física determine la veracidad (V) o falsedad (F) de
Estática III
las siguientes proposiciones. ( g=10 m/s2) 11.
Si el sistema mostrado se encuentra en reposo, ¿cuál es el módulo de la fuerza que ejerce el bloque sobre la superficie inclinada? ( M =2 =2 m=5 kg; g=10 m/s 2)
F
0,6 µ 0,75
g
45º
I. El bloque desliza. II. El bloque se encuentra a punto de deslizar. III. El módulo de la fuerza de rozamiento sobre el bloque es 40 N.
M m
A) VFV D) VFF
74º
A) 14 N D) 2 N 12.
B) 10 N
C) 16 N E) 10 2 N
14.
C) FVF E) FFF
¿Cuál es el máximo valor del ángulo q de tal forma que el bloque permanezca en reposo?
La masa de los bloque (1) y (2) es 3 kg y 1,5 kg respectivamente. Si la lectura del dinamómetro es 80 N y el bloque (1) está a punto de resbalar, ¿cuál es el valor de µ S? ( g=10 m/s2)
liso
B) FFV
0,75 µ 7/24 θ
g
A) 37º
B) 53º
D) 74º
(1)
C) 60º E) 16º
3 µ S
4
15.
Si la barra homogénea de 4,9 kg está en reposo, determine el módulo de la fuerza de rozamiento entre la barra y la superficie horizontal. ( g=10 m/s 2)
(2)
liso
g
A) 0,75 D) 0,52 13.
B) 0,24
C) 0,63 E) 0,31
El bloque de 10 kg inicialmente está en reposo apoyado sobre un plano horizontal. Si se le aplica una fuerza F cuyo módulo es 40 2 N,
16º
A) 98 N D) 72 N
B) 168 N
4
C) 84 N E) 100 N
Física 16.
Una polea ideal está soldada en el punto me-
18.
dio de una barra homogénea de 6 kg. Si el sistema está a punto de deslizar, determine el módulo de la fuerza que ejerce la barra sobre la pared vertical. ( g=10 m/s 2)
El gráfico muestra una polea ideal y un collarín de masa despreciable. Si el sistema está a punto de deslizar, determine el coeficiente de rozamiento entre el collarín y la barra.
g g
58º
µ S=0,5
A) 20 5 N B) 40 N A)
C) 20 N D) 40 5 N E) 80 N 17.
D)
Se tiene una barra, cuya masa es 48 kg, que se encuentra suspendida de una cuerda y apoyada en una pared vertical, a punto de resbalar. Determine el módulo de la tensión en la cuerda. ( g=10 m/s 2)
19.
3
B)
25 7
7 12
C)
E)
24
7 25 5 12
Si el bloque (1) de 9 kg desliza con velocidad constante, ¿cuál es la masa del bloque (2)?
(1) 67º
0,8 0,9
g
µ
g (2)
A) 3,6 kg µ S= 3
B) 2,4 kg C) 7,2 kg
A) 600 N D) 150 N
B) 300 N
C) 450 N E) 900 N
5
D) 4,8 kg E) 4,5 kg
Física 20.
Una lijadora circular realiza un movimiento de rotación apoyada sobre un tablón de masa despreciable. Si el tablón permanece en reposo y la lijadora ejerce una fuerza al tablón de 800 N, determine el mínimo valor de la fuerza F .
22.
Si la barra homogénea de 3 kg está en equilibrio, determine la deformación del resorte y el módulo de la reacción en la articulación A. ( K =200 =200 N/m; g=10 m/s 2)
g
4/3 µ 5/3
µ
F
7 24
K
a
5 24
A 2a
A) 500 N B) 780 N C) 250 N D) 750 N E) 450 N
A) 5 cm; 30 N B) 20 cm; 20 N C) 15 cm; 40 N D) 10 cm; 10 N E) 30 cm; 50 N Estática IV 23.
21.
Si la barra mostrada es homogénea, de 10 m de longitud y tiene una masa de 10 kg, determine el módulo de la tensión en la cuerda (1). ( g=10 m/s2)
En el gráfico, la barra de 5 kg y 1 m de longitud permanece como se muestra. Si el resorte está comprimido 15 cm, determine a qué distancia de la articulación se encuentra el centro de gravedad de la barra. ( K =200 =200 N/m; g=10 m/s2)
K
(1)
2m articulación
37º
A) 250 N B) 300 N C) 400 N D) 200 N E) 150 N
A) 35 cm B) 50 cm C) 45 cm D) 36 cm E) 30 cm 6
Física 24.
El sistema que se muestra en el gráfico está en
F =30 =30 N
reposo. Si la barra homogénea tiene una masa de 24 kg, determine la masa del bloque.
b b
A 30º
a
3a
g 74º
A) 20 N D) 30 37º 27.
A) 15 kg
B) 24 kg
25.
E) 10 kg
El sistema mostrado se encuentra en equilibrio. Si la barra homogénea y el bloque tienen
nezca en equilibrio.
g
mine su módulo. El sistema se encuentra en equilibrio. ( g=10 m/s 2)
liso
1/3 µ 1/6
A) 37º D) 74º
4 kg
28.
A) 30 N
3N
E) 30 N
2N
La barra homogénea está articulada por su punto medio. Si la reacción en la articulación forma un ángulo de 30º con la vertical, deter-
53º
C) 20
3N
la misma masa, determine el mínimo valor del ángulo q de tal forma que el sistema perma-
C) 48 kg
D) 20 kg
B) 10
θ
B) 45º
C) 16º E) 53º
El bloque mostrado desliza con velocidad constante, determine el coeficiente de rozamiento cinético (µ K ). ( g=10 m/s 2; mbarra=10 kg)
B) 15 N C) 40 N D) 20 N E) 60 N 26.
En el gráfico mostrado, las barras lisas son de masa despreciable y se hallan en equilibrio. Determine el módulo de la fuerza de reacción en la articulación A.
7
A) 2/3 B) 1/3 C) 4/3 D) 1/5 E) 3/2
g µ K
45º liso
F =20 =20 N
Física 29.
Se tiene una placa triangular homogénea de g
6 kg que se mantiene en la posición mostrada. Determine el módulo de la reacción del plano sobre la placa. ( g=10 m/s 2)
B
A θ
g
I. A desacelera mientras que B acelera. II. El módulo de la aceleración de B es mayor que la de A. III. Ambos bloques desarrollan desar rollan MRUV. MRUV.
A) 20 N D) 30 N 30.
B) 10 N
A) FVV B) VFV C) VFF D) FVF E) VVV
C) 50 N E) 40 N
La esfera homogénea de 48 kg se mantiene en reposo, determine la masa del bloque. ( g=10 m/s 2)
32.
Un bloque es lanzado sobre una superficie horizontal rugosa tal y como se muestra. ¿Cuánto recorre hasta detenerse? ( g=10 m/s 2) g
20 m/s µ=
37º
0,4 0,5
m
A) 20 m D) 45 m
O 33. 37º
A) 6 kg D) 12 kg
B) 8 kg
C) 10 kg E) 15 kg
B) 25 m
C) 40 m E) 50 m
La caja mostrada de 10 kg presenta una aceleración de 1,5 m/s 2 hacia la derecha. Si el coeficiente de rozamiento cinético entre la caja y el piso es 0,25, ¿cuál es el valor de F ? ( g=10 m/s2) F
53º Dinámica I
31.
Se muestran 2 bloques deslizando sobre un plano inclinado liso. Indique verdadero (V) o falso (F) según corresponda. ( m B=2 m A)
A) 20 N D) 60 N
B) 40 N
8
C) 50 N E) 80 N
Física 34.
El sistema mostrado se encuentra sobre un piso horizontal liso. ¿Cuál es el módulo de la
Si el sistema es dejado en libertad como se muestra, determine al cabo de cuánto tiempo
fuerza del bloque (1) sobre el bloque (2)?
se cruzan los bloques. Desprecie todo roza-
F
A) F /2
(1) (1)
(2) (2)
m
m m
m A = 2
miento. F /2
B) F /4
mB 3
= m; g = 10 m/s2
C) 3 F /4
D) 4 F /3 35.
37.
E) F /6
B
g
El sistema mostrado acelera verticalmente, determine el módulo de la tensión en la cuerda.
2m
A
F =10 =10 N 2 kg
g
A) 0,25 s B) 0,5 s C) 1 s
3 kg
A) 4 N
B) 6 N
D) 1,5 s E) 2 s
C) 12 N
D) 16 N
E) 54 N 38.
36.
Si el coeficiente de rozamiento cinético en-
Si la esfera no se mueve respecto del coche, ¿cuál es la aceleración del coche? ( g=10 m/s 2)
tre los bloques es de 0,25 y entre el piso y el v
bloque B es de 0,1, ¿cuál será el valor de F de de manera que el bloque B acelere con 1 m/s 2? ( g=10 m/s 2)
37º
A B
4 kg 1 kg
X
F
A) 7,5 m/s 2 (→) B) 3 m/s2 (→) C) 6 m/s2 (←) D) 6 m/s2 (→) E) 7,5 m/s2 (←)
A) 11 N B) 15 N C) 16 N D) 17 N E) 21 N 9
Física 39.
Debido a la fuerza horizontal F el el coche acele-
I. En un MCU la aceleración del móvil es
ra de manera que el bloque de masa M =4 =4 kg permanece en reposo respecto del coche. Si despreciamos el rozamiento, ¿cuál será el valor de F ? ( g=10 m/s2)
constante. II. En un movimiento circunferencial, el cuerpo tiende a alejarse del centro de giro, debido a su inercia. III. En un movimiento circunferencial, el cuerpo se mantiene a una misma distancia del centro de giro, debido a que la fuerza cen-
M
trípeta y centrífuga se equilibran. 37º
IV. IV. En un movimiento circunferencial la fuerza F
centrípeta es siempre la resultante total de
9 M
todas las fuerzas que actúan sobre el cuerpo. A) FFFF
C) FVFF
D) VVVV
A) 100 N B) 200 N C) 300 N D) 400 N
42.
E) VFFF
Un móvil desarrolla un MCU con un radio de giro de 2 m de manera que recorre 8 m en 2 s. Determine el módulo de su aceleración.
E) 500 N 40.
B) FFVV
A) 8 m/s 2
Si despreciamos el rozamiento, ¿cuál será el módulo de la fuerza de la esfera homogénea sobre la cuña, en el instante mostrado? ( mesfera=5 kg; mcuña=11,25 kg; g=10 m/s 2)
B) 16 m/s2
D) 24 m/s2 43.
C) 20 m/s2 E) 32 m/s2
La esfera de 300 g es lanzada desde la parte baja. Determine el módulo de la aceleración centrípeta, cuando pase por P, si en dicho instante esta ejerce una fuerza de 1,5 N a la superficie lisa.
37º
g
O
A) 20 N D) 50 N
B) 30 N
r
C) 40 N E) 60 N
P P
Dinámica II
41.
Con respecto a las siguientes proposiciones, indique verdadero (V) o falso (F) según corresponda.
A) 4 m/s 2 D) 7,5 m/s 2
B) 5 m/s2
10
C) 6 m/s2 E) 10 m/s2
Física 44.
Una pequeña esfera de 500 g desarrolla un
A) 0,25 s
movimiento circunferencial en un plano vertical tal y como se muestra. Si cuando pasa por su posición más baja presenta una rapidez de 4 m/s, determine en ese instante el módulo de
D) 1 s 47.
B) 0,5 s
C) 0,8 s E) 2 s
La esfera de 2 kg pasa por A y B con rapidez de 6 m/s y 4 m/s, respectivamente. Determine en
2
la tensión en la cuerda. ( g=10 m/s )
cuánto es mayor el módulo de la reacción en A respecto de B.
A) 5 N B) 13 N C) 16 N D) 20 N E) 21 N
45.
50 cm
g
g O
1m
B B
Determine la rapidez angular constante con la que debe mantenerse rotando la estructura mostrada, tal que el resorte esté deformado 5 cm. Considere que la longitud natural del resorte es 45 cm. ( m=2 kg)
A
A) 62 N
B) 40 N
C) 50 N
D) 60 N
E) 52 N
ω
m
48.
El sistema mostrado se encuentra rotando con rapidez angular constante de 1 rad/s. rad /s. En cuánto
collarin liso
se podría incrementar como máximo la rapidez
K =20 =20 N/cm
angular de manera que el resorte no incremen A) 2 rad/s D) 10 rad/s 46.
B) 4 rad/s
C) 5 rad/s E) 20 rad/s
Determine el periodo del movimiento circunferencial uniforme que desarrolla el objeto mostrado (péndulo cónico). Considere g p2.
te su deformación. El resorte tiene una longitud natural de 42 cm. ( m =5 kg; K =4 =4 N/cm; g=10 m/s 2)
ω
≈
µ S=0,64
K m
2m
g
2,4 m
25 cm
A) 0,5 rad/s
O
D) 1,6 rad/s
11
B) 0,8 rad/s
C) 1 rad/s E) 2 rad/s
Física 49.
Cuando el bloque pasa por A experimenta una aceleración horizontal de 5 m/s 2. Determine el coeficiente de rozamiento entre la superficie cilíndrica y el bloque pequeño en dicho instante. ( g=10 m/s2) O
50.
El pequeño bloque se encuentra sobre una superficie esférica y a punto de resbalar. El sistema se encuentra inicialmente en reposo. Luego, el sistema comienza a rotar, lentamente, alrededor del eje Y , determine cuál debe ser la rapidez angular para que no haya tendencia a resbalar del bloque sobre la superficie. ( g=10 m/s 2)
37º
R
A
A) 1 rad/s B) 2 rad/s C) 4 rad/s D) 5 rad/s E) 10 rad/s
Y =12,5 cm r =12,5
O g
A) 2/11 B) 4/11 C) 5/13 D) 6/13 E) 3/8
µ=
CLAVES
12
0,75 0,5
